Астрофизики из США выяснили, что существование значительной части необычно долгих гамма-всплесков можно объяснить тем, что они порождаются слабо "намагниченными" выбросами черных дыр, которые возникают во время слияний этих объектов с нейтронными звездами. Об этом сообщила пресс-служба Северо-Восточного университета. Работа опубликована в четверг в журнале The Astrophysical Journal Letters. "До нашей работы никто не пытался максимально точно просчитать то, как формируются выбросы во время слияния компактных объектов и как впоследствии эволюционируют эти потоки материи. Мы впервые решили эту задачу и обнаружили, что результаты наших расчетов полностью совпадают с данными наблюдений за необычно длинным гамма-всплеском GRB211211A", - заявил научный сотрудник Северо-Восточного университета в Эванстоне Ор Готтлиб, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
В начале текущего столетия астрономы обнаружили, что гамма-всплески, мощнейшие катаклизмы Вселенной, можно разделить на два разных подтипа - короткие и длинные, которые, предположительно, порождаются разными типами объектов. Первые длятся около одной или двух секунд, а не несколько десятков секунд или минут, как длинные гамма-вспышки, а также значительно уступают им в мощности. Готтлиб и его коллеги получили первые теоретические свидетельства того, что длинные гамма-всплески могут возникать не только в результате гравитационного коллапса крупных звезд, но и в результате слияния черных дыр и других компактных объектов, таких как нейтронные звезды. Ученые совершили это открытие при помощи созданной ими компьютерной модели, описывающей весь процесс слияния подобных объектов.
Как объясняют астрофизики, ученых давно интересует то, могут ли слияния черных дыр и других компактных объектов порождать любые другие формы энергии помимо гравитационных волн. Пока на этот вопрос нет однозначного ответа как у астрономов, наблюдающих за колебаниями пространства-времени при помощи гравитационных детекторов LIGO и ViRGO, так и среди теоретиков, изучающих взаимодействия черных дыр и нейтронных звезд. Американским исследователям удалось решить эту проблему при помощи двух связанных друг с другом компьютерных моделей космоса. Первая из них была нацелена на оценку того, как менялось положение, форма и свойства черной дыры и нейтронной звезды перед их слиянием, а вторая использовала итоговые результаты расчетов для воспроизведения того, какими свойствами обладали возможные выбросы черной дыры.
Проведенные учеными расчеты показали, что эти выбросы действительно существуют, а также указали на то, что их сила и продолжительность зависит от "намагниченности" материи бывшей нейтронной звезды, которую поглощала черная дыра. Чем сильнее магнитное поле в этом скоплении частиц, тем менее продолжительной и яркой будет гамма-вспышка, порожденная выбросом. Как отмечает Готтлиб, результаты этих расчетов объясняют необычные свойства длинного гамма-всплеска GRB211211A, который был зафиксирован учеными в декабре 2021 года. Недавно ученые уже высказывали предположение, что этот космический катаклизм породило слияние черной дыры и нейтронной звезды, и теперь у этой гипотезы есть веские теоретические основания, подытожил астрофизик.
